(57)【要約】【課題】  基板を基板載置面上に隙間なく密着させることができる基板ホルダを提供する。【解決手段】  外径が５００ｍｍよりも大きく、厚さが１．５ｍｍよりも薄い基板Ｐを載置する基板載置面１４と、少なくとも前記基板Ｐが前記基板載置面１４に載置される際に前記基板載置面１４の少なくとも一部を振動させる振動部材１５とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置する基板載置面と、
前記基板載置面の少なくとも一部を振動させる振動部材とを備えることを特徴とする基板ホルダ。
【請求項２】
前記振動部材は、少なくとも前記基板が前記基板載置面に載置される際に前記基板載置面を振動させることを特徴とする請求項１記載の基板ホルダ。
【請求項３】
前記振動部材は、前記基板が前記基板載置面に触れてから吸着されるまでの間の少なくとも何れかの時に、前記基板載置面を振動させることを特徴とする請求項１または請求項２記載の基板ホルダ。
【請求項４】
前記基板は、前記基板載置面上に搬送される際に基板搬送用の保持部材によって保持され、
前記基板載置面は、前記基板載置面と前記基板とが接するように前記保持部材を収納する収納部を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の基板ホルダ。
【請求項５】
前記基板は、外径が５００ｍｍよりも大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の基板ホルダ。
【請求項６】
前記基板は、該基板の厚さが１．５ｍｍよりも薄いことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の基板ホルダ。
【請求項７】
前記基板は、フラットパネルディスプレイ用の基板であることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の基板ホルダ。
【請求項８】
所定のパターンを基板上に露光する露光装置において、
前記基板を載置する請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の基板ホルダを備えることを特徴とする露光装置。
【請求項９】
請求項８記載の露光装置を用いて所定のパターンを基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記基板を現像する現像工程と
を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示素子等のフラットパネル表示素子等のマイクロデバイスをリソグラフィ工程で製造するための基板ホルダ、該基板ホルダを備えた露光装置及び該露光装置を用いたデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロデバイスの一つである液晶表示素子等を製造する場合において、マスク（レチクル、フォトマスク等）のパターンを、投影光学系を介してフォトレジスト等が塗布された大型基板（ガラスプレート、半導体ウエハ等）上に投影露光する投影露光装置が使用されている。投影露光装置において投影露光される際、大型基板は基板搬送装置により投影露光装置が備える基板ホルダ上に搬送され、基板ホルダ上に吸着保持される（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−６７８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ガラス基板は液晶表示素子の大型化に伴い大型化しており、現在では１ｍ角以上のガラス基板も用いられている。また、ガラス基板は、露光装置の基板ホルダ上に搬送され、基板ホルダの表面（基板載置面）上に吸着保持されるが、ガラス基板と基板載置面上との間に隙間を作ることなく、基板載置面上に密着させる必要がある。しかしながら、ガラス基板は薄板であるためうねりや反りを有しており、ガラス基板が基板載置面上に吸着された際に、ガラス基板と基板載置面との間に部分的に隙間が生じることがある。
【０００５】
この発明の課題は、基板を基板載置面上に隙間なく密着させることができる基板ホルダ、該基板ホルダを備えた露光装置及び露光装置を用いたデバイスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の基板ホルダ（１４）は、基板（Ｐ）を載置する基板載置面と、前記基板載置面の少なくとも一部を振動させる振動部材（１５）とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、この発明の露光装置（１００）は、所定のパターンを基板（Ｐ）上に露光する露光装置（１００）において、前記基板（Ｐ）を載置するこの発明の基板ホルダ（１４）を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、この発明のデバイスの製造方法は、この発明の露光装置（１００）を用いて所定のパターンを基板（Ｐ）上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記基板（Ｐ）を現像する現像工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の基板ホルダによれば、基板載置面の少なくとも一部を振動させる振動部材を備えているため、基板を基板載置面に載置させる際に基板載置面を振動させることにより基板を基板載置面上に隙間なく密着させることができる。
【００１０】
また、この発明の露光装置によれば、この発明の基板ホルダを備えているため、基板を基板ホルダ上に隙間なく密着させることができ、平坦性が維持された基板上に良好に露光することができる。
【００１１】
また、この発明のデバイスの製造方法によれば、この発明の露光装置により露光を行なうため、平坦性が維持された基板上に良好に露光することができ、良好なデバイスを得ることができる。
【００１２】
この発明の露光装置は、振動部材を有する基板ホルダを備えているため、基板を基板ホルダ上に吸着させる際に基板ホルダを微小振動させることにより基板を基板ホルダ上に隙間なく密着させることができ、特に液晶表示素子などのフラットパネルディスプレイ用の基板のように外径が５００ｍｍよりも大きく、厚さが１．５ｍｍよりも薄い基板に対して有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態にかかる液晶露光装置（露光装置）について説明する。図１は、実施の形態にかかる液晶露光装置１００及び搬送ロボット２０の概略構成を示す斜視図である。なお、以下の説明においては、図１中に示す直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がプレートホルダ１４の表面（基板載置面）に対して平行となるよう設定され、Ｚ軸がプレートホルダ１４の表面（基板載置面）に対して直交する方向に設定されている。図中のＸＹＺ直交座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直方向に設定される。
【００１４】
この液晶露光装置１００は、マスクとしてのレチクルＲを露光用照明光ＩＬで照明する図示しない照明系、レチクルＲを保持する図示しないレチクルステージ、レチクルステージの下方に配置された投影光学系ＰＬ、及び投影光学系ＰＬの下方でベース１２上をＸＹ２次元方向に移動するプレートステージＰＳＴ等を備えている。プレートステージＰＳＴ上には、基板ホルダとしての金属製またはセラミックのプレートホルダ（以下、ホルダという。）１４が搭載されている。
【００１５】
この液晶露光装置１００では、ホルダ１４の表面（基板載置面）上に基板としてのガラスプレート（以下、プレートという。）Ｐが載置された状態で、ステップ・アンド・スキャン方式の露光が行われる。すなわち、図示しない照明系からの露光用照明光ＩＬにより、レチクルＲ上のスリット状の照明領域が照明された状態で、レチクルＲを保持する図示しないレチクルステージとプレートＰをホルダ１４を介して保持するプレートステージＰＳＴとを同期して所定の走査方向（Ｙ方向）に移動させることにより、プレートＰ上にレチクルＲのパターンが逐次転写される。プレートＰは、フラットパネルディスプレイ用の基板であって、外径が５００ｍｍよりも大きく、厚さが１．５ｍｍよりも薄い。ここで、外径が５００ｍｍよりも大きいとは、プレートＰの一辺または対角線が５００ｍｍよりも大きいということである。
【００１６】
また、この液晶露光装置１００に近接して、水平関節型の搬送ロボット（以下、ロボットという。）２０が設けられている。このロボット２０は、アーム部２２と、２本の爪部２３を有する搬送アーム２４と、アーム部２２を駆動する駆動装置２５とを備えている。プレートＰを保持する基板搬送用の保持部材２６の両端にそれぞれ設けられた４つのつば部２７が２本の爪部２３によって下方から保持され、搬送アーム２４によって保持部材２６が保持される。保持部材２６は、プレートＰより一回り大きな矩形の外枠２８と、この外枠２８の内部に所定間隔で格子状に張り巡らされた複数本の線状部材３２とを備えている。これらの複数本の線状部材３２によって構成される各格子の内部には矩形の開口部３３が複数形成されている。
【００１７】
ホルダ１４の上面（基板載置面）には、基板載置面とプレートＰとが接するように保持部材２６を収納する収納部が設けられている。即ち、基板載置面には、保持部材２６を構成する格子状の線状部材３２に対応して線状部材３２が係合（あるいは嵌合）して、線状部材３２が埋め込まれる程度の深さを有した格子状の溝１４ａが形成されている。また、ホルダ１４の基板載置面はプレートＰが載置された際に該プレートＰの撓みを除去するように平面度が高く仕上げられている。また、ホルダ１４の基板載置面には、プレートＰをこの基板載置面に倣わせて密着するための吸気孔（図示せず）が複数の矩形の開口部３３に対応して多数設けられている。また、ホルダ１４の周辺部には、保持部材２６の外枠２８の下面を吸着固定するための吸気孔（図示せず）が設けられている。
【００１８】
図２は、ホルダ１４の構成を示す図である。図２に示すように、ホルダ１４の溝１４ａには、ホルダ１４の基板載置面の少なくとも一部を振動（微小振動）させる複数の振動部材１５が設けられている。振動部材１５は、例えば携帯電話の呼出に用いられるバイブレータ機能を構成する振動素子、振動モータ、電磁共振型振動素子等により構成されている。振動部材１５が振動することにより、ホルダ１４の基板載置面の一部または全部が振動する。
【００１９】
図３は、プレートＰが搬送ロボット２０により搬送され、ホルダ１４の基板載置面に吸着されるまでの動作を説明するためのフローチャートである。
【００２０】
プレートＰは、駆動装置２５によりアーム部２２を介して搬送アーム２４が駆動され、保持部材２６と一体的にホルダ１４の上方まで搬送される（ステップＳ１０）。搬送アーム２４のＺ方向における位置は、図示しない位置検出装置により検出することができる。駆動装置２５を駆動させることにより、格子状の線状部材３２とホルダ１４の基板載置面上の格子状の溝１４ａとが対向するように搬送アーム２４の位置を調整する。そして、駆動装置２５により搬送アーム２４が所定量下降駆動される（ステップＳ１１）。図示しない位置検出装置は搬送アーム２４のＺ方向における位置を検出する（ステップＳ１２）。位置検出装置による検出結果に基づいて、即ち搬送アーム２４が所定の位置に達した際には（ステップＳ１３）、ホルダ１４の溝１４ａに複数配置されている振動部材１５が振動を開始する（ステップＳ１４）。振動部材１５が振動を開始することにより、ホルダ１４の基板載置面が微小振動する。ここで、所定の位置とは、搬送アーム２４が下降し始めてからプレートＰがホルダ１４の基板載置面に触れる前の何れかの位置である。即ち、振動部材１５は、プレートＰがホルダ１４の基板載置面に触れる前から振動を開始する。
【００２１】
更に、搬送アーム２４は下降し、格子状の線状部材３２がホルダ１４の溝１４ａに嵌まり、線状部材３２がホルダ１４の基板載置面より下方に下がる。これにより、プレートＰのみがホルダ１４の基板載置面に接触する。ここで、プレートＰがホルダ１４の基板載置面に触れてから、吸着を開始する（ステップＳ１５）。即ち、図示しない真空ポンプによる吸引が開始され、微小振動しているホルダ１４の中央から放射状にプレートＰを吸着する（ステップＳ１６）。複数の開口部３３に対応して形成された各吸気孔を介してプレートＰの下面がホルダ１４の中央から放射状に吸着され、ホルダ１４に固定される。このとき、ホルダ１４の基板載置面は微小振動しているため、プレートＰとホルダ１４の基板載置面との間の摩擦力を低減することができ、プレートＰはホルダ１４の中央から放射状に、ホルダ１４の基板載置面との間に隙間が生じることなく、密着する。プレートＰがホルダ１４の基板載置面上に吸着され、真空ポンプによる吸引が終了した後（ステップＳ１７）、振動部材１５は振動を停止する（ステップＳ１８）。
【００２２】
ホルダ１４上へのプレートＰの渡し動作が終了すると、駆動装置２５により搬送アーム２４が駆動され、ホルダ１４上から退避される。また、露光が終了すると、駆動装置２５により搬送アーム２４が駆動され、ホルダ１４上に載置された保持部材２６下方でホルダ１４のＸ方向両側に搬送アーム２４の２本の爪部２３が−Ｙ方向側から挿入される。これと同時に、ホルダ１４によるプレートＰの吸着が解除される。駆動装置２５により搬送アーム２４が所定量上方に駆動されると、プレートＰを支持する保持部材２６がホルダ１４の上方に持ち上げられる。駆動装置２５により搬送アーム２４が駆動され、プレートＰが保持部材２６に保持された状態で、図示しない現像装置へ搬送される。
【００２３】
この実施の形態にかかるプレートホルダによれば、ホルダの基板載置面の少なくとも一部を振動させる振動部材を備えているため、プレートを基板載置面上に隙間なく密着させることができる。
【００２４】
また、この実施の形態にかかる液晶露光装置によれば、プレートをプレートホルダの基板載置面上に隙間なく密着させることができるプレートホルダを備えているため、平坦性が維持されたプレート上に良好に露光することができる。
【００２５】
なお、この実施の形態においては、図３のステップＳ１６においてホルダ１４の中央から放射状にプレートＰを吸着しているが、ホルダ１４の中央部が吸着されてから周辺部を吸着するような２段階の吸着を行なってもよい。また、ホルダ１４の全面を一度に吸着してもよい。
【００２６】
また、この実施の形態においては、ホルダ１４の基板載置面を振動させるための振動部材１５をホルダ１４の溝１４ａの底部に配置しているが、ホルダ１４の溝１４ａ以外の箇所、例えばホルダ１４の裏面に埋め込むように配置してもよい。
【００２７】
また、この実施の形態においては、プレートＰがホルダ１４の基板載置面に触れる前から吸着されるまでの間、振動部材１５を振動させているが、少なくともプレートＰがホルダ１４の基板載置面に載置される際に振動部材１５を振動させるようにしてもよい。即ち、プレートＰがホルダ１４の基板載置面に触れてから吸着されるまでの間の少なくとも何れかの時に、１回もしくは複数回のタイミングで振動部材１５を振動させるようにしてもよい。
【００２８】
また、この実施の形態においては、位置検出装置により検出された搬送アーム２４のＺ方向の位置に基づいて振動部材１５を振動させているが、搬送アーム２４の駆動時間に基づいて振動部材１５を振動させるようにしてもよい。即ち、所定の駆動時間が経過したときに、振動部材１５の振動を開始する。
【００２９】
また、この実施の形態においては、液晶表示素子を製造するための露光装置を例に挙げて説明しているが、液晶露光装置に限定されることなく、例えば、ウエハ上に集積回路パターンを転写する半導体製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置であっても良い。
【００３０】
上述の実施の形態にかかる露光装置では、投影光学系を用いてレチクル（マスク）により形成された転写用のパターンを感光性基板（プレート）に露光する（露光工程）ことにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて感光性基板としてのプレート等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図４のフローチャートを参照して説明する。
【００３１】
先ず、図４のステップＳ３０１において、１ロットのプレート上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ３０２において、その１ロットのプレート上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップＳ３０３において、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて、マスクのパターンの像が投影光学系を介して、その１ロットのプレート上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップＳ３０４において、その１ロットのプレート上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップＳ３０５において、その１ロットのプレート上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスクのパターンに対応する回路パターンが、各プレート上の各ショット領域に形成される。
【００３２】
その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行ない、プレートから複数のデバイスに切断され、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、上述の露光装置を用いて露光を行なっているため、良好な半導体デバイスを得ることができる。なお、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０５では、プレート上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、プレート上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。
【００３３】
また、上述の実施の形態にかかる露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図５のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。まず、図５において、パターン形成工程Ｓ４０１では、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２へ移行する。
【００３４】
次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２の後に、セル組み立て工程Ｓ４０３が実行される。セル組み立て工程Ｓ４０３では、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程Ｓ４０３では、例えば、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。
【００３５】
その後、モジュール組み立て工程Ｓ４０４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、上述の露光装置を用いて露光を行なっているため、良好な液晶表示素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施の形態にかかる液晶露光装置及び搬送ロボットの概略構成を示す斜視図である。
【図２】実施の形態にかかるプレートホルダの構成を示す図である。
【図３】プレートが搬送ロボットにより搬送され、基板載置面に吸着されるまでの動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１２…ベース、１４…プレートホルダ、１５…振動部材、２０…ロボット、２２…アーム部、２３…爪部、２４…搬送アーム、２５…駆動装置、２６…保持部材、２７…つば部、２８…外枠、３２…線状部材、３３…開口部、１００…液晶露光装置、ＩＬ…露光用照明光、Ｒ…レチクル、ＰＬ…投影光学系、Ｐ…プレート、ＰＳＴ…プレートステージ。
【図１】
2007114570.tif 000003
【図２】
2007114570.tif 000004
【図３】
2007114570.tif 000005
【図４】
2007114570.tif 000006
【図５】
2007114570.tif 000007